8 BIÓXIDO DE NITRÓGENO

8 B ióxido
E
de nitrógeno
l bióxido de nitrógeno (NO2) es un gas que
pertenece a los óxidos de nitrógeno (NOX),
término genérico comúnmente empleado
para referirse a un grupo de gases sumamente reactivos que contienen diferentes cantidades
de oxígeno y nitrógeno, como el óxido nítrico (NO)
y el NO2. El NO2 es un gas incoloro, inodoro y muy
corrosivo, precursor del ozono troposférico y de partículas suspendidas, tales como nitratos.
El NO2 se forma cuando se quema combustible a
altas temperaturas y dicho combustible contiene compuestos nitrogenados, como la gasolina o el keroseno.
Las principales fuentes antropogénicas de NO2 son
los vehículos automotores, plantas de generación de
electricidad y otras fuentes industriales, comerciales y
residenciales que queman combustibles. El NO2 puede
formarse también de manera natural por la descomposición bacteriana de nitratos (GENL et al., 1997;
WDHFS, 2006).
La exposición al NO2 puede causar irritación pulmonar, problemas de percepción olfativa, molestias
respiratorias, dolores agudos en vías respiratorias y
edema pulmonar; además, la exposición prolongada a
este gas se asocia con daños a la percepción sensorial,
agravamiento de los síntomas en asmáticos y de los
síntomas relacionados con enfermedades pulmonares crónicas. Los resultados de los estudios llevados
a cabo en la ZMVM son congruentes con la literatura
internacional, ya que encontraron una asociación entre un incremento del número de visitas a hospitales
por síntomas de infecciones respiratorias agudas, y
la exposición al NO2 (Tellez Rojo et al., 1997; TorresMeza, 2000).
A continuación se exhiben las tendencias espaciales y temporales del NO2 en siete ciudades mexicanas
agrupadas en la región centro (la ZMVM, la ZMG, la
ZMVT y Puebla) y la región norte (la ZMM, Tijuana
y Mexicali).
8.1 Comportamiento del NO2 en el tiempo
En general, las concentraciones de los NOx son atribuibles a la actividad vehicular y, en menor medida,
a la industria, por lo que su comportamiento horario
refleja ambos patrones de actividad. El NO aparece
cuando empieza el tránsito vehicular, y al comenzar la
radiación solar se oxida, produciendo NO2. Las concentraciones de NO2 aumentan para alcanzar su valor
máximo cuando se establece un equilibrio entre su
velocidad de formación y su velocidad de eliminación,
con la formación de ácido nítrico, nitratos orgánicos y
O3. Aproximadamente al mismo tiempo que el NO2 alcanza su concentración máxima, comienza a formarse
el O3; que cuando éste, a su vez, alcanza su concentración máxima, permite la reconstitución del NO2.
En las figuras 8.1 y 8.2 se muestra el comportamiento típico del NO2 durante el transcurso del día.
Figura 8.1 Comportamiento horario del NO2 en la región centro (1997-2005)
Figura 8.2 Comportamiento horario del NO2 en la región norte (1997-2005)
94
Tercer Almanaque
El comportamiento del contaminante en ambas zonas
del país es bimodal; las concentraciones más altas se
aprecian por la mañana y por la noche en las horas de
más tráfico vehicular.
Con respecto al comportamiento anual del NO2,
las figuras 8.3 y 8.4 muestran que en ambas regiones
las concentraciones más altas ocurren en los meses
fríos (noviembre, diciembre y enero). Este patrón pudiera ser resultado de las actividades propias de fin de
año, que se traducen en un uso más intenso de los vehículos en las ciudades de la región centro, al que se
suma el uso de la calefacción en la región norte.
8.2 Distribución espacial del NO2
Las figuras 8.5 y 8.6 representan los mapas de contorno
de los promedios anuales de las concentraciones diarias (máximo horario) en el último año de análisis.
Figura 8.3 Comportamiento mensual del NO2 en la región centro del país (1997-2005)
Figura 8.4 Comportamiento mensual del NO2 en la región norte del país (1997-2005)
Bióxido de nitrógeno
95
Tanto en las ciudades de la región centro como en
las de la norte, las mayores concentraciones de NO2
se presentan en las estaciones de monitoreo que se
encuentran ubicadas cerca de vialidades con flujo
vehicular que va de moderado a intenso. Las concentraciones más elevadas de NO2 en la ZMVM (figura
8.5a) se observan en las cercanías de las estaciones
Taxqueña y Tláhuac; en la ZMG (figura 8.5b) se observan alrededor de la estación de monitoreo Vallarta,
con concentraciones entre un 24 y un 45% más altas
que las de otras estaciones de monitoreo. Cabe mencionar, sin embargo, que los niveles registrados en
Vallarta podrían asociarse con fuentes cercanas, dado
que enfrente se ubican la chimenea de la caldera de un
hospital y un tanque de gas LP.
Con respecto a la ZMVT (figura 8.5c), los valores
más altos de NO2 se aprecian en los alrededores de la
estación Oxtotitlán, mientras que en Puebla (figura
8.5d) las concentraciones más altas de NO2 se localizan en los alrededores de las estaciones de Agua Santa
y Tecnológico.
Con respecto a las ciudades agrupadas en la región
norte, los mayores promedios anuales de la ZMM se
observan en el centro (Obispado); en Tijuana la parte
más contaminada por NO2 se ubicó en los alrededores
de la estación de monitoreo La Mesa, y por último, en
Mexicali los niveles más elevados de NO2 se presentaron en las inmediaciones de la estación de monitoreo
UABC.
8.3 Exposición de la población al NO2
La exposición promedio de la población, estimada
como las concentraciones anuales de NO2 ponderadas
Figura 8.5 Distribución espacial del NO2 en las ciudades de la región centro (2005)
96
a) ZMVM
b) ZMG
c) ZMVT
d) Puebla
Tercer Almanaque
por población, se presenta en el cuadro 8.1, y se complementa con la representación gráfica en la figura 8.7.
En ambos se observa que la ZMVM y la ZMG presentan los valores más elevados, seguidas por Mexicali y
la ZMVT.
a 2005. En situación más crítica se encuentra la ZMG,
ya que no cumplió con el límite establecido durante
todo el periodo de análisis, a pesar de una importante
reducción de las concentraciones horarias en los últimos dos años. En cambio, la ZMVT y Puebla han
Figura 8.6 Distribución espacial del NO2 en las ciudades de la región norte (2005)
a) ZMM
b) Tijuana
c) Mexicali (2004)
8.4 Evaluación del cumplimiento de la
NOM de NO2
En esta sección se evalúa el cumplimiento de la NOM
con las segundas concentraciones máximas horarias
de NO2; así, no se cumple con la norma cuando estos
segundos máximos rebasan concentraciones de 0.21
ppm. Para la ZMVM se observa una tendencia decreciente a partir de 1998, logrando el cumplimiento de
la norma sólo en 2001, y rebasándola de nuevo de 2003
cumplido con la norma en todos los años analizados.
Dentro de las ciudades agrupadas en la región
norte (figura 8.9) destaca la ciudad de Mexicali, que
presentó en 2003 el segundo máximo más elevado del
periodo analizado.
En forma complementaria, el cuadro 8.2 exhibe el
número de días en los que se excedió el valor de la
norma en cada ciudad. Se observa que son las ZMVM
y ZMG las que consistentemente exceden la norma
durante el periodo de estudio. Para la ZMVM se ha
Bióxido de nitrógeno
97
Cuadro 8.1 Promedio anual de concentraciones 1 (ppm) de NO2 ponderado por población en siete ciudades mexicanas (1997-2005)
Año ZMVM
ZMG
ZMVT
Puebla
ZMM
Tijuana
Mexicali
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
0.069
0.065
0.058
0.065
0.054
0.058
0.069
0.065
0.064
0.067
0.078
0.063
0.062
0.055
0.064
0.065
0.057
0.062
0.045
0.052
0.051
0.048
0.046
0.047
0.048
0.047
0.046
SM
SM
SM
DI
0.039
0.043
0.038
0.037
0.035
0.039
0.036
0.026
0.030
0.034
0.024
0.023
0.027
0.034
0.032
0.033
0.038
0.035
0.035
0.031
0.035
0.035
0.034
0.046
0.051
0.056
0.051
0.050
0.049
0.048
0.048
SI
Promedio anual calculado a partir de las concentraciones diarias (máximo de los datos horarios en un día)
SM = sin medición
DI = datos insuficientes
SI = sin información.
1
Figura 8.7 Promedio anual de NO2 ponderado por población en seis ciudades mexicanas (2005)
presentado una disminución considerable, aunque
aún se reportan tres días por arriba del límite establecido en los últimos dos años. En cambio, en la ZMG
el comportamiento de este contaminante es un tanto
errático, cerrando el año 2005 con un mayor número de días que exceden la norma, que en los dos años
precedentes.
98
Tercer Almanaque
8.5. Conclusiones sobre el NO2
Las representaciones gráficas del cumplimiento de la
norma horaria para 2005 y la tendencia temporal de
la concentración promedio anual ponderada por población para 2000-2005 se presetan en la figura 8.10.
Como se observa en dicha figura, sólo dos zonas metropolitanas –la ZMVM y la ZMG- no cumplen con
la norma; y estas dos zonas junto con Puebla también
Figura 8.8 Segundo máximo horario de NO2 en la región centro (1997-2005)
Figura 8.9 Segundo máximo horario de NO2 en la región norte (1997-2005)
presentan tendencias crecientes en las concentraciones de NO2.
La clasificación de las ciudades -en términos del
número de días por arriba de valor de la norma, el segundo máximo horario y la concentración promedio
anual ponderada por población para 2005- indica que
la ciudad más contaminada por NO2 es la ZMG, siguiendo en orden decreciente la ZMVM y Mexicali.
En cambio, las ciudades menos contaminadas son la
ZMM y Puebla, que destacan por no haber rebasado la
norma en todo el periodo de análisis. (cuadro 8.3).
Como se mencionó en la sección sobre distribución
espacial, la estación Vallarta es la que consistentemente registra las concentraciones más altas de NO2 en la
ZMG, lo que podría asociarse con fuentes cercanas, y
no necesariamente representar los niveles de NO2 de
Bióxido de nitrógeno
99
Cuadro 8.2 Número de días en los que se rebasa el valor de la norma para NO2 (0.21 ppm) en siete ciudades mexicanas (1997-2005)
Año
ZMVM
ZMG
ZMVT
Puebla
ZMM
Tijuana
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
39
30
19
23
1
0
6
3
3
12
42
12
15
18
26
6
4
13
0
1
0
2
0
1
0
1
0
SM
SM
SM
DI
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
1
0
0
2
0
0
SM = sin medición
DI = datos insuficientes
SI = sin información.
Figura 8.10 Cumplimiento con la norma horaria (2005) para NO2 y tendencias en siete ciudades mexicanas (2000-2005)
*En Mexicali la información corresponde, para el cumplimiento de la norma, a 2004, y para la tendencia
temporal, al periodo 2000-2004
Fuente: elaboración propia de los autores.
100
Tercer Almanaque
Mexicali
0
2
2
0
3
1
0
0
SI
la zona. Por lo tanto, sería recomendable evaluar la
representatividad de la estación Vallarta y decidir la
conveniencia de su reubicación.
Cuadro 8.3 Clasificación de las ciudades
NO2
según su grado de contaminación por
Ciudad
Clasificación
ZMG
ZMVM
Mexicali
ZMVT
Tijuana
ZMM
Puebla
1°
2°
3°
4°
5°
6°
7°
Bióxido de nitrógeno
101